專利名稱：采用閃爍光纖的輻射探測器的制作方法
技術領域：
本發明涉及在輻射管制區域等需要監控的環境中，應用閃爍光纖對輻射的入射位置或是放射線劑量或輻射線劑量率進行探測的輻射探測器。
圖16是例如在“輻射探測器及其應用”的論文文摘匯編“(平成6年1月26～27日，高能物理研究所)中所示傳統的采用了閃爍光纖的輻射探測器的結構框圖。圖中，標號1為準直的輻射線，2a、2b為由熒光產生的光脈沖，3為閃爍光纖，4a、4b為連接在閃爍光纖3上的兩個光接收元件，5a-5b為兩個前置放大器，6a、6b為恒定分段鑒別器、7為信號延遲電路，8為時間峰值變換器，9為模數變換器，10為用作輻射分析器的多通道峰值分析器。
下面說明有關操作。首先將輻射線1入射到閃爍光纖3上，在閃爍光纖3內產生熒光，將光脈沖2a、2b傳送到閃爍光纖的兩端。
上述兩光脈沖2a、2b輸入到光接收元件4a、4b中變換為電脈沖信號，通過恒定分段鑒別器6a、6b與信號延遲線路，輸入到時間峰值變換器中。這樣就把具有與到達各光接收元件4a、4b的各個時間差成比例的峰值的電脈沖，從時間峰值變換器輸出，此脈沖則輸入模數變換器9中。
此外，當輻射線1不只是一條而是有若干條入射到閃爍光纖3上時，即可通過多通道峰值分析器10辨別峰值，弄清輻射線1的入射位置。而能根據計數探測出輻射劑量率。
再有，先有的閃爍光纖3僅僅是由遮光用的管子覆蓋，由單一的部件形成。
在采用上述這種傳統的閃爍光纖的輻射探測器中，由于其中的閃爍光纖3是由單一部件構成，當穿透力強的輻射通過這種閃爍光纖時，就會出現相互作用的概率低，檢測靈敏度低等問題。同時，由于閃爍光纖本身的傳輸損耗大，靈敏度以及能量等方面的特性差，使得輻射劑量率的測定范圍以及長距離傳輸等都受到限制。
本發明的提出即是為了解決上述問題，目的在于制得提高了靈敏度，改進了能量特性，能使輻射劑量率的測定范圍擴大并可實現長距離傳輸的輻射探測器。
采用了根據本發明第一種結構的閃爍光纖的輻射探測器，是把閃爍光纖設置在通過與輻射的相互作用而釋出電子的散射材料中，或是設置于這種散射材料的周圍。
采用了根據本發明第二種結構的閃爍光纖的輻射探測器，是把多根閃爍光纖設置于上述散射材料之中或其周圍。
采用了根據本發明第三種結構的閃爍光纖的輻射探測器，是在上述散射材料中設置溝槽而把閃爍光纖埋入這種溝槽中。
采用了根據本發明第四種結構的閃爍光纖的輻射探測器，是把閃爍光纖接續到傳光損耗比它低的傳光用光纖上。
采用了根據本發明第五種結構的閃爍光纖的輻射探測器，是在將閃爍光纖與傳光用光纖接續時，把內徑與各光纖外徑相等的管套在光纖端面與管套端面一致對合時套蓋到各個光纖的端部上，而把內徑與上述管套外徑相等的接續用管子覆套到前述各個管套上，再對上述各光纖的端面進行接續。
采用了根據本發明第六種結構的閃爍光纖的輻射探測器，是在閃爍光纖和傳光用光纖相接續時，把內徑與上述各光纖外徑分別相等的管套在相應的光纖端面與相應的管套端面一致對合時套蓋到各個光纖的端部上，而把內徑與上述管套外徑相等的接續用管子覆套到前述各個管套上，再把具有聚光功能的光學元件插入到上述各光纖端面之間以后進行接續。
采用了根據本發明第七種結構的閃爍光纖的輻射探測器，是把閃爍光纖和傳光用光纖接續成的光纖多根分別于長度方向上錯開，而設置到成為輻射探測部的閃爍光纖的位置。
采用了根據本發明第八種結構的閃爍光纖的輻射探測器，是在閃爍光纖與傳光用光纖接續成的光纖之中，將散射材料只設置于包含著成為輻射探測部的閃爍光纖這一部分內，而讓來自此輻射探測部的光信號由未配置有散射材料的傳光用光纖傳送。
采用了根據本發明第九種結構的閃爍光纖的輻射探測器，是由不燃物質構成散射材料而由石英系材料來構成閃爍光纖。
采用了根據本發明第十種結構的閃爍光纖的輻射探測器，是在散射材料中或在散射材料周圍設置配置成螺旋狀的閃爍光纖。
采用了根據本發明第十一種結構的閃爍光纖的輻射探測器，是在散射材料之中或在散射材料周圍設置閃爍光纖，而再在此周圍卷繞以隔熱帶。
采用了根據本發明性質第十二種結構的閃爍光纖的輻射探測器，是把由不同材料組成的散射材料設置在閃爍光纖周圍。
如上所述，根據本發明的第一種結構，由于是把閃爍光纖設置在通過與輻射的相互作用而釋出電子的散射材料之中或散射材料周圍，就能提高敏感度、能量特性，能擴大輻射劑量率的測定范圍和進行長距離傳輸，同時能以單一的系統在更高的精度下作廣范圍的環境監控和降低成本。
根據本發明的第二種結構，由于是在散射材料之中或散射材料周圍設置多根閃爍光纖，故能增大對輻射的反應概率，使所發生的光脈沖的光量也增大，進而能提高靈敏度和改善能量特性，擴大輻射劑量率的測定范圍和進行長距離傳輸。
根據本發明的第三種結構，由于是在通過同輻射相互作用而釋出電子的散射材料中設置有溝槽而將閃爍光纖埋設于這種溝槽中，就能使閃爍光纖不受外部壓力的影響而可以防止其在鋪設之中和之后的損傷與斷裂，而得以提高其機械強度。
根據本發明的第四種結構，由于是把閃爍光纖同傳輸損耗比它低的傳光用光纖相接續，就能把閃爍光纖所發生的光長距離地傳送，從而可把光信號傳送得更遠，監視更廣的范圍。此外可把探測部和計量部遠距離設置，實現遠距離測定。
根據本發明的第五種結構，由于是在將閃爍光纖與傳光用光纖接續時，把內經與各光纖外經對應相等的管套在光纖端面與管套端面一致對合時套蓋到各個光纖的端部上，而把內徑與上述管套外徑相等的一根接續用管子覆套到前述各個管套上，再對上述各光纖的端面進行接續，因而能使接續部牢固和小型化，并在把閃爍光纖設置于散射材料之中或其周圍時，不受干擾，使機械強度提高。
根據本發明的第六種結構，由于是在閃爍光纖和傳光用光纖相接續時，把內徑與各光纖外徑分別相等的管套在相應的光纖端面與相應的管套端面一致對合上套蓋到各個光纖的端部上，而把內徑與上述管套外徑相等的接續用管子覆套到前述各個管套上，再把具有聚光功能的光學元件插入到各光纖端面之間以后進行接續，就能降低因閃爍光纖同傳光用光纖兩者數值孔徑不同帶來的光損耗，使靈敏度提高、能量特性改善、輻射劑量率的測量范圍擴大，可進行長距離傳輸。
根據本發明的第七種結構，由于是把多根閃爍光纖和多根傳光用光纖分別接續，而把成為輻射探測部的閃爍光纖分別沿長度方向錯開構成，故能廣范圍地設置輻射探測部而能在更廣的范圍內監控輻射。
根據本發明的第八種結構，由于是在把散射材料中的閃爍光纖同傳輸損耗比它低的傳光用光纖相接續時，散射材料限于設置在包含著閃爍光纖的散射線探出部之中，使得來自此輻射探測部的光信號是在沒有設置散射材料的傳光用光纖中傳送，從而能夠減少因散射材料增加的費用和使制造工藝簡化。
根據本發明的第九種結構，由于是把通過同輻射相互作用而釋出電子的散射材料選用了不燃材料，而把石英系材料用于閃爍光纖，故能制造出不易燃的可用于高溫環境的輻射探測器。
根據本發明的第十種結構，由于是把閃爍光纖以螺旋狀形式設置于散射材料之中或其周圍，就能使探測部對輻射線的入射方向具有均勻的靈敏度。此外，當包含有散射材料的探測部中即使存在有彎曲應力時，也能避免有應力集中于閃爍光纖或傳光用光纖的某個位置上，使機械強度提高。
根據本發明的第十一種結構，由于是把閃爍光纖設在散射材料之中或其周圍，并在此周圍卷繞有隔熱帶材，從而能抑制閃爍光纖在熱的影響下變形與劣化。
根據本發明的第十二種結構，由于是把性質不同材料組成的散射材料設置在閃爍光纖周圍，故可使設在不同位置處的閃爍光纖的能量特性各異，從而能拓寬測定對象輻射能的測定范圍。
圖1概示本發明實施例1的輻射探測器主要部分的結構。
圖2概示本發明實施例2的輻射探測器主要部分的結構。
圖3概示本發明實施例3的輻射探測器主要部分的結構。
圖4概示本發明實施例4的輻射探測器主要部分的結構。
圖5概示本發明實施例5的輻射探測器主要部分的結構。
圖6概示本發明實施例6的輻射探測器中閃爍光纖與傳光用光纖的接續方法。
圖7概示本發明實施例7的輻射探測器中閃爍光纖與傳光用光纖的接續方法。
圖8概示本發明實施例8的輻射探測器主要部分的結構。
圖9概示本發明實施例9的輻射探測器主要部分的結構。
圖10概示本發明實施例10的輻射探測器主要部分的結構。
圖11概示本發明實施例12的輻射探測2器主要部分的結構。
圖12概示本發明實施例13的輻射探測器主要部分的結構。
圖13中(a)為示明本發明實施例14的輻射線探測器主要部分的剖面圖，(b)與(c)為閃爍光纖能量特性的說明圖。
圖14中(a)為示明本發明實施例15的輻射線探測器主要部分的剖面結構圖，(b)與(c)則說明光的傳輸狀態。
圖15概示本發明實施例16的輻射探測器主要部分的結構。
圖16是示明先有的采用閃爍光纖的輻射線探測器的結構框圖。
圖中各標號的意義如下1、101輻射線；2a、2b光脈沖；3a、3b、102、1301、1302、1303、1304、1101、1503閃爍光纖；4a、4b光接收元件；5a、5b前置放大器；6a、6b恒定分段鑒別器；7信號延遲電路；8時間峰值變換器；9模數變換器；10多通道峰值分析器；103、1035散射材料；104相互作用點；105電子輻射線；105熒光點；201通孔；202、402、1202；遮光帶；401溝槽；5傳光用光纖；601、602、701、702、703管套或管子；1201隔熱帶；1401光學元件；1501傳光用光纜；1502輻射探測部。
實施例1下面參看
本發明的實施例1。圖1概示本發明實施例1的輻射探測器主要部分的結構，其中的(a)為閃爍光纖的剖面結構圖，(b)為其側面結構圖。圖中的101為測定對象輻射線；102為閃爍光纖，103為與輻射線101相互作用釋出電子的散射材料，104為輻射線101與散射材料103的相互作用點，105為由相互作用點的4釋出的電子或電子與輻射線，106為由于電子或電子與輻射線的入射產生的熒光點。
下面說明有關作業。
當輻射線1入射到具有如上結構的輻射線探測器101中時，便直接和閃爍光纖102相互作用，在閃爍光纖102內釋出電子而于熒光點106引起熒光的輻射線一旦和散射材料103于相互作用點104相互作用，就會釋放出電子或電子與輻射線105，于是便存在與閃爍光纖102相互作用而發射熒光的輻射線。
對于不存在有散射材料103的情形，為了產生熒光，輻射線101必須同閃爍光纖102直接相互作用。這時在輻射線101之中存在著不和閃爍光纖102相互作用而透過的電子射線，以及即使和閃爍光纖102相互作用放出電子，但并不把電子能完全給予閃爍光纖102而會釋出到閃爍光纖102之外的電子。輻射探測器的靈敏度雖然能通過計算閃爍光纖102內的熒光來確定，但這需取決于輻射線101和閃爍光纖102相互作用的概率和由計測器件所能檢測出的熒光量。這就是說，可以去提高輻射線101和閃爍光纖102相互作用的概率或是去增加因前述相互作用而給予閃爍光纖102的能量來提高輻射探測器的靈敏度。
在本實施例1中，由于在閃爍光纖102的周圍設有能同輻射線相互作用釋出電子的散射材料103例如聚乙烯，即使閃爍光纖102不同輻射線105直接相互作用，但由相互作用點104釋出的電子或輻射線105再次和閃爍光纖相互作用而發生熒光，如上所述就能提高輻射線101與閃爍光纖102相互作用的概率。此外，根據散射材料103的原子序數與輻射線101的能量，可把比給予閃爍光纖102內能量更大的能量給予散射材料103。要是可把給予散射材料103內的能量充分地傳送給閃爍光纖102，則給予熒光點106的能量即熒光的發光量要比未把散射材料103設于閃爍光纖102周圍時增加。此外，采用原子序數大的散射材料時能加大與輻射線相互作用的概率。
通過增大相互作用的概率和熒光的發光量，就能提高輻射探測器的靈敏度和降低所能測定的最小輻射劑量率，而使測量輻射量率的范圍擴大。此外，輻射探測器所表示的相對于輻射能的靈敏度的能量特性，是希望靈敏度能在很廣的能量范圍內近似地不變，而通過對散射材料的選擇是能夠使這種靈敏度接近為常數的。這種希望是和能量特性的提高相聯系的。此外，通過閃爍光纖內熒光量的增加，就能實現長距離地將信號傳送到計測器件。
實施例2圖2概示本發明第二實施例的輻射探測器主要部分的結構。在實施例1中，于設置在閃爍光纖102周圍的散射材料103內并未設有通孔，而在本實施例2中則如圖2所示在散射材料103中設有通孔201。這時，為使光不要直接入射到閃爍光纖102，設有遮光帶202。在這樣的結構下，存在有直接入射到閃爍光纖上的輻射線101，除具有和實施例1相同的效果外，還可以通過光纖的位置來調節靈敏度、能量特性和輻射劑量率的范圍。根據這一結構，通過將原子序數大的散射材料相組合，就能同時實現高的靈敏度與平穩的能量特性。
實施例3圖3以剖面圖概示本發明實施例3的輻射探測器的主要部分。在散射材料103中設置多根閃爍光纖102可以取得與上述實施例1的相同效果，但由于配置了多根閃爍光纖102，就可以進一步增加輻射與閃爍光纖102相互作用的概率。此外，當一束輻射線與閃爍光纖102相互作用而在多根閃爍光纖內產生熒光時，當把多根閃爍光纖102集束而以其一端或兩端分別連接一光探測器時，就能獲得相當于一個脈沖的受光量，可實現使熒光量增加的同樣效果。
實施例4
圖4是示明根據本發明實施例4的輻射探測器主要部分的剖面圖。在同輻射相互作用而釋出電子的散射材料103中設有溝槽401，在溝槽401中埋設閃爍光纖。在散射材料103周圍設有遮光帶402，允許外部雜散光進入閃爍光纖102而不使與對象輻射線無關的光起反應。借助這種構造可保護閃爍光纖102不受外壓影響，能防止其在鋪設之中和之后破損與斷裂。
實施例5圖5概示本發明實施形式5的輻射探測器主要部分的結構。圖5中，501指傳光損耗比閃爍光纖102低的傳光用光纖，圖中示明了采用閃爍光纖102的輻射探測部。傳光用光纖501與閃爍光纖102的一端或兩端接續。在上述輻射探測部的一端或兩端則連接有能檢測出固輻射所發生的閃爍光的計測器件。另外，此傳光用光纖501即使有輻射入射也不起反應。
閃爍光纖的傳光損耗一般較大，把它本身單獨用作探測部時難以進行廣范圍的測定。為了解決這一困難是在閃爍光纖102周圍設置散射材料103，再接續上傳光用光纖501，以克服閃爍光纖102長度的不足和傳光損耗較大。
作為傳光用光纖501最好采用傳光損耗小的石英系光纖。接續時最好采用硅系的粘合劑和JIS標準的F01型連接器這樣的接續損耗低的連接器。
在上述結構下可取得和實施例1相同的效果，能將信號傳送得更遠。此外可使輻射探測部與計測部分遠距離設置而實現遠距離測定。
實施例6圖6概示了本發明的實施例6的輻射探測器之中，閃爍光纖和傳光用光纖的接續方法的大致步驟。在圖6中，601指內徑同閃爍光纖102時外徑以及傳光用光纖501的外徑分別相等的接續用管套。各個管套601的外徑相同。602指所見內徑與管套601外徑相等的管子。通過使閃爍光纖102、傳光用光纖501、管套601、管子602的中心軸線一致，可以高效率地將來自閃爍光纖102的光導入傳光用光纖之中。
首先在步驟1中，將閃爍光纖102和傳光用光纖501分別插入各管套601中，使管套601的端面和各光纖102、501的端面一致對準由粘合等方式固定。
在步驟2中，將包含著閃爍光纖102的管套601和包含著傳光用光纖501的管套601分別插入所具內徑與管套601內徑相等的管子602中。此時于各個光纖端面上涂布有光學粘合劑，將相應的光纖端面粘合固定。由于管套601和管子602的外徑極細，能使接續部牢固與小型化，這樣，在把閃爍光纖埋設于散射材料之中或其周圍時，可不受干擾和能提高機械強度。
實施例7圖7概示了在本發明的實施例7的輻射探測器之中，閃爍光纖的傳光用光纖接續方法的步驟。在圖7中，701為內徑同閃爍光纖102外徑相等的接續用管套，702為內徑同傳光用光纖501外徑相等的接續用管套。703為有一部分的內徑與管套701的外徑相等，還有另一部分的內徑與管套702的外徑相等的管子。此時，使閃爍光纖102、傳光用光纖501、管套701、管套702、管子703的中心軸線一致，就能使來自閃爍光纖102的光高效率地導引到傳光用光纖中。
首先在步驟1中，將閃爍光纖102插入管套701中而把傳光用光纖插入管套702中，使管套701、702的端面和各光纖102、501的相應端面一致對齊，用粘合劑等固定。
在步驟2中，將含有閃爍光纖102的管套701和含有傳光用光纖501的管套703分別插入管子703中。此時在各光纖相應端面上涂布有光學粘合劑，將相應的光纖端面粘合固定。管701～703的外徑可以制作得很細，能使接續部牢固與小型化，當把閃爍光纖埋設于散射材料之中或其周圍時，可不受干擾和使機械強度提高。
實施例8圖8概示根據本發明實施例8的輻射探測器主要部分的結構。在散射材料(圖中未示明)之中或其周圍設有多根閃爍光纖102，在把它們分別與傳光用光纖501相接續時，則如圖8所示，使閃爍光纖102的位置于長度方向上錯開，配置成在各自的長度方向上的不重合。在這樣的結構下，能把輻射探出部設置到很廣的范圍內，還由于可以不限定各個閃爍光纖的長度，便可以減小熒光的傳輸損耗，可在寬廣的范圍內監控輻射。
實施例9圖9概示根據本發明實施例9的輻射探測器主要部分的結構。在此，當配置多根閃爍光纖102而同傳光用光纖501分別接續時，與上述實施例8中使各閃爍光纖在長度方向上只相互錯開而不重合的情形不同，而是讓各閃爍光纖雖然在長度方向上錯開但在長度方向上有重合。采取這樣的結構，就能將輻射探測部設置于寬廣的范圍內，同時由于有相重的部分能使輻射線101同閃爍光纖102相互作用的概率增加，就能提高靈敏度。
實施例10圖10概示根據本發明實施例10的輻射探測器主要部分的結構。在配置多根閃爍光纖102而分別同傳光用光纖501相結合時，在上述實施例8和實施例9中，都是使閃爍光纖102的一端與傳光用光纖501相接續，但是，根據輻射探測方式，也可如圖10所示，在閃爍光纖102的兩端都接續上傳光用光纖，在圖10之中，是分別使各閃爍光纖102沿長向錯開，且在長度方向上不重合，但也可如同實施例9中取相重合的配置。在這樣的結構下，能利用沿閃爍光纖兩個方向上傳送的熒光。此外，還能根據從兩端探測出的熒光脈沖的時間差測定出輻射線的入射位置。
實施例11在本實施例中，相對于上述各實施例結構輻射探測器，是用鐵或銅等不燃材料用作通過與輻射相互作用釋出電子的散射材料，而以鈰等充填的石英系材料用作閃爍光纖102。用這樣的結構可以制成不易燃型高溫規格的輻射探測器。
實施例12圖11概示本發明實施例12的輻射探測器主要部分的結構。圖中的1101指于散射材料103四周成螺旋狀設置的閃爍光纖或是閃爍光纖與傳光用光纖二者構成的光纖。
下面說明相應的操作。
在將多根包括有閃爍光纖102的光纖1101按直線狀設置于散射材料之中或周圍時，因輻射線的入射方向不同，作為輻射探測部的閃爍光纖102的靈敏度也各異。與此相反，當把包含閃爍光纖102的光纖1101如圖11所示配置成螺旋狀時，就能在螺旋節距之間使各閃爍光纖102的靈敏度均一化。此外，當把閃爍光纖配置成螺旋狀時，在包含有散射材料103的輻射探測部之中即使有應力集中，但也能使應力不會集中到閃爍光纖或傳光用光纖的某個位置上。
實施例13圖12是根據本發明實施例13的輻射探測器主要部分的剖面圖。圖中1201為隔熱帶，1202為遮光帶。此外，閃爍光纖102是設置在散射材料103之中。
下面說明相應的作業。
在將遮光帶卷繞到包含閃爍光纖102的散射材料103之上時，雖可采取加熱包覆等方法，但當超過閃爍光纖102的軟化點，這時就有可能改變閃爍光纖102的特性。在此種情形下，當如圖所示將隔熱帶1201設置在散射材料103與遮光帶1202之間時，就可防止如上所述的在熱的影響下使閃爍光纖102的特性變化或使其變形。
實施例14圖13是本發明實施例14的輻射探測器主要部分的剖面結構圖與說明圖。在圖13(a)中，1301、1302、1303、1304各表示閃爍光纖，而1305則表示由性質不同的材料組成的散射材料。在本實施例之中，是在散射材料103之中設有許多溝槽，在溝槽之中置入閃爍光纖1301～1304，而在各閃爍光纖的四周則設置有材料特性各不相同的散射材料1305。
由于設置在各閃爍光纖1301～1304周圍的散射材料1305的材料性質(原子序數與密度)各異，就能使各閃爍光纖1301～1304的靈敏度(能量特性)不同。這種情形如圖13(b)所示，圖中的曲線A、B、C、D分別表示各閃爍光纖1301～1304的能量特性。可以用不同的計測器件測出各閃爍光纖1301～1304的信號輸出，也可用一種計測器件來探測所有閃爍光纖的信號。此時，對于測定對象輻射線的能量特性如圖13(c)所示，各個能量特性重疊。另外，可把計測器件只與輻射器的一端接續，也可與其兩端接續。在這樣的結構下，通過將性質不同的散射材料作適當的組合，就能獲得平衡的靈敏度特衡性。
實施例15圖14(a)是示明依據本發明實施例15的輻射探測器主要部分的剖面結構圖。圖14(b)、(c)用來說明光的傳狀態。在圖14(a)中，1401為設在閃爍光纖102和傳光用光纖501之間的具有聚光功能的光學元件。光學元件1401例如可以是折射率分布型的透鏡。此光學元件和各個光纖的端面之間則由光學粘合劑固定。此外，使覆套到各光纖端部上的各個接續用管套601的外徑都相等。602指所具內徑與各管套601的外徑和光學元件1401的外徑相等的管子。光學元件1401、閃爍光纖102、傳光用光纖501、管套601、管子602的中心軸線則使其一致準直。
如圖14(b)所示，在未設置具有聚光功能的光學元件1401的情形，當光信號從閃爍光纖102傳送到用于傳光的光纖501中時，光有時會以大于傳光用光纖的數值孔徑相應的角度入射。這是由于閃爍光纖102的數值孔徑大于傳光用光纖的數值孔徑所致，這時從閃爍光纖102出射的光的一部分未能鎖閉到傳光用光纖501內而逸出到傳光用光纖501之外，不能到達計測器件。
與此相反，如圖14(c)所示，可把光入射側數值孔徑大而出射側數值孔徑低的具有聚光功能的光學元件1401，設于閃爍光纖102和傳光用光纖之間，而使出射側的數值孔徑與傳光用光纖501的數值孔徑匹配。
在上述結構下，當從閃爍光纖102出射的光之中即使有以大于傳光用光纖501數值孔徑的條件出射，但在到達傳光用光纖501的端面時，有可能會聚到與傳光用光纖501的數值孔徑相應的角度之內，而減少因數值孔徑不同造成的損耗。或者說，可以提高計測器件對光信號的計數即靈敏度。此外，可以將光信號長距離地傳送到計測器件。
實施例16圖15概示了根據本發明實施例16的輻射探測器主要部分的結構。在圖15中，1501指由一批傳光用光纖組成的傳光用光纜，1502指包含閃爍光纖102和散射材料103的輻射探測部。1503指設置在散射材料103周圍的閃爍光纖或是由閃爍光纖與傳光用光纖組成的光纖。傳光用光纖即使有輻射線入射也不會起反應。
閃爍光纖的傳輸損耗一般較大，單獨由它本身用作輻射探測都是難以在寬廣范圍內進行測定，于是，當把傳光用光纖接續到閃爍光纖上時便可以免受閃爍光纖的長度限制和減少閃爍光纖的傳光損耗。
在前述實施例5之中，是在散射材料103之中接續上傳光用光纖，但在本實施例16之中則只是將散射材料設置于輻射探測部1502之內，而在此外的傳光用光纖周圍則未設置有散射材料103。輻射探測部1502和傳光用光纜1501是以多芯型連接器接續或以粘合方法接續。
在這種結構之下，可使輻射探測部1502和傳光用光纜1501分別制造，這樣便能縮短制造時間和減少制造費用。此外，由于在傳光用光纜1501之中不使用散射材料103，故可以節省與散射材料有關的費用。
此外，具有與實施例1相同的效果和能把光信號傳送到更遠的距離，同時能使輻射探測部與計量探測部分遠距離地設置，實現遠距離地測定。
權利要求
1.采用閃爍光纖的輻射探測器，特征在于它在能相對于輻射發生光脈沖的閃爍光纖的一端或兩端，通過探測出此閃爍光纖內所產生的上述光脈沖而獲得輻射信息的輻射探測器中，將閃爍光纖設置于能同輻射相互作用而釋出電子的散射材料之內或其周圍。
2.如權利要求1所述采用閃爍光纖的輻射探測器，特征在于在上述散射材料之中或其周圍設有多根閃爍光纖。
3.如權利要求1所述采用閃爍光纖的輻射探測器，特征在于在上述散射材料之中設有溝槽，在溝槽之中則埋設著上述閃爍光纖。
4.如權利要求1所述采用閃爍光纖的輻射探測器，特征在于對所述閃爍光纖接續上傳光損耗較其低的傳光用光纖。
5.如權利要求4所述采用閃爍光纖的輻射探測器，特征在于在上述閃爍光纖與傳光用光纖相接續時，將所具內徑與各光纖外徑相等的管套在光纖端面與管套端面對合一致時套蓋到各個光纖端部上，再在所具內徑與上述各管套外徑相等的一根接續用管子內嵌入上述各個管套，并對各個上述光纖的端面進行接續。
6.如權利要求4所述采用閃爍光纖的輻射探測器，特征在于當把上述閃爍光纖與傳光用光纖相接續時，將所具內徑與各光纖外徑相等的管套在光纖端面與管套端面對合一致時套蓋到各個光纖端部上，再在所具內徑與上述各管套外徑相等的一根接續用管子內嵌入上述各個管套，同時在各上述光纖之間則插入具有聚光功能的光學元件進行接續。
7.如權利要求4所述采用閃爍光纖的輻射探測器，特征在于將多根由上述閃爍光纖與傳光用光纖接續成的光纖，在作為輻射探測部的閃爍光纖的位置處各個沿長度方向相互錯開設置。
8.如權利要求4所述采用閃爍光纖的輻射探測器，特征在于由上述閃爍光纖和上述傳光用光纖連接成的光纖，只在包含有作為輻射探測部的閃爍光纖的這部分中設置有散射材料，而把來自上述輻射探測部的光信號傳送到未配置有散射材料的傳光用光纖中。
9.如權利要求1所述采用閃爍光纖的輻射探測器，特征在于上述散射材料由不燃物質構成，而上述閃爍光纖則由石英系材料構成。
10.如權利要求1所述采用閃爍光纖的輻射探測器，特征在于在上述散射材料之中或其周圍設有配置成螺旋狀的閃爍光纖。
11.如權利要求1所述采用閃爍光纖的輻射探測器，特征在于在上述散射材料之中或其周圍設有閃爍光纖，而在閃爍光纖周圍則卷繞有隔熱帶。
12.如權利要求1所述采用閃爍光纖的輻射探測器，特征在于將由不同性質的材料組合成的散射材料用作設在上述閃爍光纖周圍的散射材料。
全文摘要
制成了能提高靈敏度與能量特性、擴大了輻射劑量率測定范圍并可作長距離傳光的輻射探測器。它在能相對于輻射發生光脈沖的閃爍光纖的一端或兩端,通過探測出此閃爍光纖內所產生的光脈沖而獲得輻射信息的輻射探測器中,將閃爍光纖設置于能同輻射相互作用而釋出電子的散射材料之內或其周圍。
文檔編號G02B6/00GK1186362SQ9711732
公開日1998年7月1日 申請日期1997年8月8日 優先權日1996年12月27日
發明者岡徹, 津高良和 申請人:三菱電機株式會社